CN218621026U - 一种用于水平溅射真空镀膜机的运动机构 - Google Patents

Abstract

本申请属于真空镀膜技术领域，为提高膜层的均匀性，提出一种用于水平溅射真空镀膜机的运动机构。其包括载盘的底部装配太阳轮，挂装组件中下限位盘、支撑盘、上限位盘均同轴装配于传动杆上，其中支撑盘装配于传动杆底端附近，下限位盘位于支撑盘底部下方，上限位盘装配于传动杆顶端附近；支撑盘与下限位盘之间的小柱端外侧壁上固定装配所述拨齿；伸出载盘底部的传动杆外侧壁同轴方式固定装配行星轮，行星轮与太阳轮通过齿轮或皮带传动连接；所述拨叉组件一端固定装配于支撑杆的外侧壁上，拨叉组件另一端为自由端并设置于拨齿的绕传动杆旋转的轨迹线上，拨叉组件自由端间歇性与拨齿配合。本申请结构简单，易于批量化的镀制均匀膜层。

Description

一种用于水平溅射真空镀膜机的运动机构

技术领域

本申请属于真空镀膜技术领域，具体涉及一种用于水平溅射真空镀膜机的运动机构。

背景技术

磁控溅射是当前广泛应用的镀膜技术，被普遍应用于微电子、光学薄膜和集成电路等领域。水平溅射镀膜中，阴极垂直放置，基板平行于阴极放置。由于重力，粒子会倾向于落到腔室底部，而不是落在阴极或基板上，这对于获得高质量的薄膜是极为有利的。水平配置中的重力作用也有助于基材保持良好的平整度；水平配置也有一些机械优势，使用固定装置将它们简单地悬挂在腔室内会更容易。为了获得厚度均匀的膜层需要通过设置于水平溅射真空镀膜机内的工件转架运动机构来使得工件待镀面各处都尽可能概率均等地接受溅射的靶材离子。

近年来磁控溅射广泛应用于制备合金焊料，这种类型的镀层对膜层厚度均匀性要求很高，现有技术中的自转盘随公转盘公转的同时并进行自转的行星运动机构满足不了上述工艺要求，所以需要一种能提供多种运行模式的工件转架运动机构。

实用新型内容

为提高水平溅射真空镀膜机溅射沉积膜层的均匀性，采取如下技术方案：

一种用于水平溅射真空镀膜机的运动机构，包括：载盘、太阳轮、转向器、电机、行星轮、挂装组件、传动杆套管、挡板、支撑杆、拨叉组件；

所述的载盘以及挡板相互平行并分别装配于支撑杆的底端及顶端，支撑杆与载盘垂直；电机的转动轴水平设置，电机的转动轴通过转向器的转轴与所述载盘连接，载盘固定装配于转向器的转轴上；太阳轮设置于载盘底部，并通过轴承与转向器的转轴装配连接，太阳轮固定不旋转；

所述挂装组件包括：下限位盘、支撑盘、传动杆、上限位盘、拨齿、夹持架底座、夹持架套管；下限位盘、支撑盘、上限位盘均同轴装配于传动杆上，其中支撑盘装配于传动杆底端附近，下限位盘位于支撑盘底部下方，上限位盘装配于传动杆顶端附近；支撑盘与上限位盘竖直方向设置通孔，所述夹持架套管装配于上限位盘的通孔中，所述夹持架套管中心设置有销孔；所述夹持架底座为T形回转体，T形回转体包含大柱端、小柱端，小柱端中心设置有夹持槽，夹持架底座设置有中心孔，其中大柱端、中心孔、小柱端均共轴，大柱端底面与下限位盘上表面共面，小柱端外侧壁与支撑盘的通孔以共轴方式装配，支撑盘与下限位盘之间的小柱端外侧壁上固定装配所述拨齿；

所述传动杆套管装配于挡板的通孔中，所述传动杆上端与挡板上设置的通孔配合，传动杆下端与载盘上设置的通孔配合，伸出载盘底部的传动杆外侧壁同轴方式固定装配行星轮，行星轮与太阳轮通过齿轮或皮带传动连接；

所述拨叉组件一端固定装配于支撑杆的外侧壁上，拨叉组件另一端为自由端并设置于拨齿的绕传动杆旋转的轨迹线上，拨齿绕传动杆旋转一周拨叉组件自由端与拨齿配合一次。

所述拨叉组件包括：拨片座、紧固螺钉、弹性拨片及拨叉滚柱，拨片座呈环状，弹性拨片的一端通过紧固螺钉固定于拨片座的侧壁，弹性拨片的另一端含有一段弯曲部，所述弯曲部设置所述拨叉滚柱；

所述拨片座固定装配于支撑杆的外侧壁上、弯曲部设置地拨叉滚柱设置于拨齿的绕传动杆旋转的轨迹线上，拨齿绕传动杆旋转一周拨叉组件上地拨叉滚柱与拨齿配合一次。

在一实施方式中，该夹持架底座及夹持架套管用于装配夹持架；所述夹持架包括立柱、平行设置的上横梁及下横梁，所述上横梁及下横梁的一端分别水平装配于立柱的上端及下端；

上定位销设置于上横梁顶部居中位置，下定位销设置于下横梁底部居中位置；所述立柱上设置夹持单元，所述夹持单元包括刚性双卡槽与弹性单卡槽，所述刚性双卡槽设置于弹性单卡槽下方，用于支撑并夹持待镀膜工件的底部，所述弹性单卡槽用于夹持待镀膜工件的顶部。

在一实施方式中，该用于水平溅射真空镀膜机的运动机构还包括侧边限位条，其设置于所述刚性双卡槽与弹性单卡槽之间的立柱区域；所述弹性单卡槽上设置有装夹拨片。

在一实施方式中，该刚性双卡槽与弹性单卡槽之间距离以可调节的方式配置。

在一实施方式中，该立柱上设置有用于装配夹持单元的键槽。

在一实施方式中，该载盘所处平面与所述挡板所处平面平行。

在一实施方式中，该用于水平溅射真空镀膜机的运动机构，

还包括电机，所述电机具有转动轴，其连接转向器的转轴并与所述载盘连接，所述载盘固定装配于转向器的转轴上。

载盘用于放置工件转架的主体结构，由电机带动其转动；太阳轮固定不动，行星轮绕其旋转；转向器用于电机和载盘的传动方向转变，用于将电机水平转动转为竖直转动；传动杆用于放置挂装各夹持组件，并传导行星轮的动力；夹持架底座用于放置夹持架，配置为插拔式，方便安装；支撑盘用于夹持架底座的固定，确保底架转动平稳；下限位盘用于定位夹持架底座，配置为卡槽式，可快速与传动杆连接并定位；拨齿用于夹持架自转的动力传输；夹持架套管用于夹持架与上限位盘的连接，便于夹持架取放；上限位盘用于固定夹持架，可快速与传动杆连接，并与下限位盘定位；挡板用于传动杆和支撑杆的固定；传动杆套管用于顶层传动杆与挡板的连接，方便传动杆与挡板的连接，支撑杆用于支撑载盘与挡板，并放置拨叉组件。所述拨叉组件包括：拨片座、紧固螺钉、弹性拨片、拨叉滚柱，拨片座为环状，弹性拨片的一端通过紧固螺钉固定于拨片座的侧壁，弹性拨片的另一端末端含有一段弯曲部，弯曲部设置所述拨叉滚柱。拨片座用于固定拨片，便于调整角度；紧固螺钉用于固定拨片座以及弹性拨片；弹性拨片用于放置拨叉滚柱，高温弹性好，可防止工装卡死；拨叉滚柱用于拨动拨齿，拨动平稳。

有益效果

相比于现有行星运动机构，本申请的运动机构通过拨叉组件间歇性地配合并拨动拨齿使得待镀工件在行星运动的两重旋转运动基础上具有第三重旋转运动，三重旋转运动的叠加有利于使离子更均匀地沉积。此外本申请的结构简单，易于快速装夹工件，有利于批量化镀制。

附图说明

图1为用于水平溅射真空镀膜机的运动机构结构示意图；

图2为拨叉组件结构示意图；

图3为挂装组件结构示意图；

图4为夹持架结构示意图；

图5为挂装组件及夹持架装配结构示意图；

图6为夹持架底座剖视图结构示意图；

其中：1为载盘、2为太阳轮、3为转向器、4为电机、5为行星轮、6为挂装组件、7为传动杆套管、8为挡板、9为支撑杆、10为拨叉组件、11为拨片座、12为紧固螺钉、13为弹性拨片、14为拨叉滚柱、15为下限位盘、16为支撑盘、17为传动杆、18为上限位盘、19为拨齿、20为夹持架底座、21为夹持架套管、22为夹持架、23为弹性单卡槽、24为弹性双卡槽、25为立柱、26为上横梁、27为下横梁、28为上定位销、29为下定位销、30为装夹拨片、31为侧边限位条、32为大柱端、33为小柱端、34为夹持槽、35为中心孔。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将合附图对本申请做进一步地详细描述。以下“若干个”的含义是两个或两个以上。

实施例一

一种用于水平溅射真空镀膜机的运动机构，如图1所示，包括：载盘1、太阳轮2、转向器3、电机4、行星轮5、挂装组件6、传动杆套管7、挡板8、支撑杆9、拨叉组件10；

所述的载盘1以及挡板8相互平行并分别装配于支撑杆9的底端及顶端，支撑杆与载盘垂直；电机4的转动轴水平设置，电机4的转动轴通过转向器3的转轴与所述载盘连接，载盘固定装配于转向器的转轴上；太阳轮2设置于载盘底部，并通过轴承与转向器的转轴装配连接，太阳轮固定不旋转；

所述拨叉组件如图2所示，包括：拨片座11、紧固螺钉12、弹性拨片13、拨叉滚柱14，拨片座为环状，弹性拨片的一端通过紧固螺钉固定于拨片座的侧壁，弹性拨片的另一端末端含有一段弯曲部，弯曲部设置所述拨叉滚柱；

所述挂装组件如图3所示，包括：下限位盘15、支撑盘16、传动杆17、上限位盘18、拨齿19、夹持架底座20、夹持架套管21；下限位盘15、支撑盘16、上限位盘18均同轴装配于传动杆17上，其中支撑盘16装配于传动杆底端附近，下限位盘15装配于支撑盘16底部，上限位盘18装配于传动杆顶端附近；支撑盘16与上限位盘18竖直方向设置通孔，所述夹持架套管装配于上限位盘的通孔中，所述夹持架套管中心设置有销孔；如图6所示，所述夹持架底座为T形回转体，T形回转体包含大柱端、小柱端，小柱端中心设置有夹持槽34，夹持架底座设置有中心孔35，其中大柱端、中心孔、小柱端均共轴，大柱端底面与下限位盘15上表面共面，小柱端外侧壁与支撑盘的通孔以共轴方式装配，支撑盘与下限位盘之间的小柱端外侧壁上固定装配所述拨齿19；

所述传动杆套管7装配于挡板8的通孔中，所述传动杆17上端与挡板8上设置的通孔配合，传动杆下端与载盘1上设置的通孔配合，伸出载盘底部的传动杆外侧壁同轴方式固定装配行星轮5，行星轮5与太阳轮2通过齿轮或皮带传动连接；

所述拨叉组件10中的拨片座11固定装配于支撑杆9的外侧壁上、弯曲部设置地拨叉滚柱设置于拨齿19的绕传动杆17旋转的轨迹线上，拨齿19绕传动杆17旋转一周拨叉组件10上地拨叉滚柱与拨齿19配合一次。

实施例二

在实施例一基础上的一种用于水平溅射真空镀膜机的运动机构，所述的夹持架底座及夹持架套管用于装配夹持架22，夹持架如图4所示，主要由立柱25、平行设置的上横梁26及下横梁27组成，所述上横梁及下横梁的一端分别水平装配于立柱的上端及下端；上定位销28设置于上横梁顶部居中位置，下定位销29设置于下横梁底部居中位置；所述立柱上设置夹持单元；所述夹持单元由刚性双卡槽24与弹性单卡槽23组成，夹持单元中刚性双卡槽设置于弹性单卡槽下方，刚性双卡槽用于支撑并夹持待镀膜工件底部，弹性单卡槽用于夹持待镀膜工件顶部。

刚性双卡槽用于托住待镀工件，槽浅，遮挡少；弹性单卡槽用于压住待镀工件，高温弹性好。

优选的夹持单元中刚性双卡槽与弹性单卡槽之间的立柱区域上装配侧边限位条31；弹性单卡槽上设置有装夹拨片30；

夹持单元中刚性双卡槽与弹性单卡槽之间距离以可调节的方式配置。

所述立柱25上设置有用于装配夹持单元的键槽，键槽长度方向配置为竖直方向。立柱上设置的键槽有利于调节多个夹持单元之间的距离，又可便于调节刚性夹持臂与弹性夹持臂之间距离，从而增大该夹具的适用范围。

装配时，如图5所示，将下定位销29插入夹持架底座的中心孔中并将下横梁卡合入夹持槽中，夹持架套管插入上限位盘对应的通孔并将销孔套入上定位销外侧壁即可实现对弓形柱的快速装夹。

本实施例的用于水平溅射真空镀膜机的运动机构在使用时，将弓形的夹持架装配于夹持架底座及夹持架套管中；载盘由电机驱动均匀旋转，行星轮绕太阳轮公转同时并自转，行星轮每自转一周，拨叉组件拨动拨齿一次，从而使得夹持架底座旋转设定角度；本用于水平溅射真空镀膜机的运动机构含有三重旋转运动，可有效提高膜层均匀性，对不同尺寸和形状的基片镀膜工艺具有较佳的兼容性，适合集群架构或标准半导体类型的自动化、适用于大批量生产。

Claims (8)

1.一种用于水平溅射真空镀膜机的运动机构，包括：载盘、太阳轮、转向器、行星轮、挂装组件、传动杆套管、挡板、支撑杆、拨叉组件；其特征在于：

所述载盘以及挡板分别装配于支撑杆的底端及顶端，且所述支撑杆与载盘垂直，太阳轮设置于载盘底部；

所述挂装组件包括：下限位盘、支撑盘、传动杆、上限位盘、拨齿、夹持架底座及夹持架套管；

下限位盘、支撑盘、上限位盘均同轴装配于传动杆上，其中支撑盘装配于传动杆底端附近，下限位盘位于支撑盘底部下方，上限位盘装配于传动杆顶端附近；支撑盘与上限位盘竖直方向设置通孔，所述夹持架套管装配于上限位盘的通孔中，所述夹持架套管中心设置有销孔；所述夹持架底座为T形回转体，T形回转体包含大柱端、小柱端，小柱端中心设置有夹持槽，夹持架底座设置有中心孔，其中大柱端、中心孔、小柱端均共轴，大柱端底面与下限位盘上表面共面，小柱端外侧壁与支撑盘的通孔以共轴方式装配，支撑盘与下限位盘之间的小柱端外侧壁上固定装配所述拨齿；

所述传动杆套管装配于挡板的通孔中，所述传动杆上端与挡板上设置的通孔配合，传动杆下端与载盘上设置的通孔配合，伸出载盘底部的传动杆外侧壁同轴方式固定装配行星轮，行星轮与太阳轮通过齿轮或皮带传动连接；

所述拨叉组件一端固定装配于支撑杆上，另一端为自由端。

2.根据权利要求1所述的一种用于水平溅射真空镀膜机的运动机构，其特征在于，所述拨叉组件包括：拨片座、紧固螺钉、弹性拨片及拨叉滚柱，拨片座呈环状，弹性拨片的一端通过紧固螺钉固定于拨片座的侧壁，弹性拨片的另一端含有一段弯曲部，所述弯曲部设置所述拨叉滚柱；

所述拨片座固定装配于支撑杆的外侧壁上、弯曲部设置地拨叉滚柱设置于拨齿的绕传动杆旋转的轨迹线上，拨齿绕传动杆旋转一周拨叉组件上地拨叉滚柱与拨齿配合一次。

3.根据权利要求1所述的一种用于水平溅射真空镀膜机的运动机构，其特征在于，所述夹持架底座及夹持架套管用于装配夹持架；所述夹持架包括立柱、平行设置的上横梁及下横梁，所述上横梁及下横梁的一端分别水平装配于立柱的上端及下端；

上定位销设置于上横梁顶部居中位置，下定位销设置于下横梁底部居中位置；

所述立柱上设置夹持单元，所述夹持单元包括刚性双卡槽与弹性单卡槽，所述刚性双卡槽设置于弹性单卡槽下方，用于支撑并夹持待镀膜工件的底部，所述弹性单卡槽用于夹持待镀膜工件的顶部。

4.根据权利要求3所述的一种用于水平溅射真空镀膜机的运动机构，其特征在于，还包括侧边限位条，其设置于所述刚性双卡槽与弹性单卡槽之间的立柱区域；所述弹性单卡槽上设置有装夹拨片。

5.根据权利要求3所述的一种用于水平溅射真空镀膜机的运动机构，其特征在于，所述刚性双卡槽与弹性单卡槽之间距离以可调节的方式配置。

6.根据权利要求4所述的一种用于水平溅射真空镀膜机的运动机构，其特征在于，所述立柱上设置有用于装配夹持单元的键槽。

7.根据权利要求1所述的一种用于水平溅射真空镀膜机的运动机构，其特征在于，所述载盘所处平面与所述挡板所处平面平行。

8.根据权利要求1所述的一种用于水平溅射真空镀膜机的运动机构，其特征在于，还包括电机，所述电机具有转动轴，其连接转向器的转轴并与所述载盘连接，所述载盘固定装配于转向器的转轴上。

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